丁瑞霞, 王维钰, 张 青



两种轮作模式下秸秆还田对土壤呼吸及其温度敏感性的影响*

丁瑞霞1, 王维钰2,3, 张 青2

(1. 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院/农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室 杨凌 712100; 2. 西北农林科技大学农学院 杨凌 712100; 3. 陕西省循环农业工程技术研究中心 杨凌 712100)

通过分析不同作物轮作模式下秸秆还田对土壤呼吸及其温度敏感性的影响, 为深入探究关中地区农田生态系统碳循环提供理论依据。试验设置于陕西省杨凌地区, 在2012年10月至2014年9月期间以冬小麦-夏玉米轮作模式和冬小麦-夏大豆轮作模式作为研究对象, 分别设置秸秆还田(SM)和秸秆不还田(NS)两个处理, 测定分析不同处理下土壤呼吸、土壤温度及土壤含水量的变化趋势和差异, 并估算土壤呼吸的温度敏感性(10)。结果表明: 土壤呼吸存在明显的季节变化, 在作物生育期大部分时间内, SM处理的土壤呼吸速率均显著高于NS处理(<0.05), 且SM处理的作物生育期土壤呼吸平均速率及土壤呼吸累计排放量也极显著高于NS处理(<0.01); 不同作物生育期土壤呼吸平均速率依次为夏玉米>夏大豆>冬小麦, 土壤呼吸总量表现为冬小麦>夏玉米>夏大豆、冬小麦-夏玉米轮作>冬小麦-夏大豆轮作。冬小麦-夏玉米轮作与冬小麦-大豆轮作的土壤温度间存在差异; 其中, 在冬小麦生育前期, 冬小麦-夏玉米轮作的土壤温度显著高于冬小麦-大豆轮作; 第2季夏玉米生育期内5 cm深度的土壤温度显著低于同季的夏大豆; 相比NS处理, SM处理能提高冬季土壤的温度, 并降低春季和夏季的土壤温度; 在高温少雨的时期内, SM处理能够提高0~30 cm土壤的平均含水量, 不同的前茬作物引起两种轮作模式中冬小麦耕作层土壤含水量间明显的差异，夏玉米耕作层土壤含水量显著高于夏大豆。相关分析……